浅析人工湿地建设中植物的景观生态功能

2015-05-30 08:33刘红秀李超
科技创新与应用 2015年34期
关键词:人工湿地

刘红秀 李超

摘 要:文章以唐山市人工湿地环境营造为例,通过人工湿地构建中湿地植物对污染物的影响来分析湿地植物对水质的净化作用,并依据净化效果对湿地植被进行最佳组合配置。针对目前湿地植物单一种植的问题,在植物选择和配置方式上,重点体现陆生—湿生—a水生生态系统的生态过程特点,加强湿地植物生态学特性的研究,寻找不同湿地植物的科学配置。在植物群落景观方面,要合理组织植物的高度、花期和色彩,形成高低错落、色彩斑斓的景观效果。

关键词:人工湿地;植物筛选与配置;生态功能研究;景观功能优化

引言

近年来,我国各地开始大力建设湿地公园,而人工湿地则成为生态保护、景观建设等多方面的重要因素。人工湿地则以湿地保护、湿地生态及湿地水处理为主要构建形式,而湿地净化污染物的机理极为复杂,其中植被起着重要的作用, 所以湿地植物的生态功能和景观价值得到越来越多的关注。

1 植物的生态功能

人工湿地是人工建造和监督控制的,其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的,也正是利用这三种作用的协同关系来进行废水的处理[1]。而生物作用中,植物的优化配置发挥着重要作用。

1.1 植物在污水处理中的作用

植物在人工湿地的污水处理中有着重要的地位。它起着氧的传输吸收、吸附和富集营养盐以及有机物的积累作用等。不同种类植物在生长速度和对污染物的吸收能力上都有差异。例如,水生植物芦苇,对水体中污染物质的吸收、代谢、分解、积累和减轻水体富营养化等具有重要作用;香蒲、浮萍等植物,对水质净化有很好的作用,更使生态环境得到有效的改善,为许多动植物提供栖息地;从各种湿地植物对COD、TN、TP去除效果综合考虑而言,美人蕉、马蹄莲俱佳, 菖蒲、香蒲对TN去除率较高,对TP去除率则较差等[2]。

1.2 陆生—湿生—水生植物生态系统

在植物选择和配置方式上,应依照自然生态系统的演替法则,体现陆生—湿生—水生生态系统的生态过程特点,利用不同物种空间和时间的特质差异进行组合构建,从而在探讨湿地植物生态系统特异的基础上,开展湿地植物群落营造的研究,探寻并得出不同湿地植物的科学配置。

人工湿地中水生植物主要形式有:浮水植物、挺水植物和沉水植物。浮水植物主要用于氮磷的去除和提高传统稳定塘效率;沉水植物其主要应用在初级处理和二级处理后的深度处理,一般人工湿地系统更多的是指挺水植物系统,在人工种植的水生植物中,最为重要的也是挺水植物,浮叶植物次之,深水植物会伴随着前两种植物群落的固定,而固着在生境中[3]。例如,在深水区域宜选择菱浮萍等浮水植物;在水质较差地段可栽植净水效果好的沉水植物;忌用侵害性强的水葫芦、空心莲子草等植物。在水滨地带进行种植时,应根据树种的高低配置,实现物种结构的多样性,同样要注意植物的层次,疏密有距,构建科学的湿生植物系统,保持良好的岸线景观。此外,在设计中还要注意种植一些动物食源植物和鸟嗜植物,在湿地景观区域内水体的一侧尽量设置高大的乔木及适当的陆生植物群落,以便为鸟类提供食物来源和充足的活动空间。

2 植物的景观功能

2.1 水生—湿生—陆生植物的景观优化

湿地植物景观主要是通过湿生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物的配置来表现。由于大多数湿地植物属于落叶或半常绿的多年生草本植物,春夏生长旺盛而秋冬枯萎,因此,人工湿地系统更应考虑陆生植物的群落配置,以改善枯萎季节的景观效果。而冬季时人工湿地芦苇枯黄,只有少量松树等仍为绿色,可适当增加常绿植物来丰富冬季色调。

2.2 植物配置的视觉效果

植物种植设计,在视觉效果上必须相互衬托,形成丰富而又错落有致的效果,尤其要增加观花植物数量,很多湿地公园,整个植物生长的季节很少可以见到观花植物,而由于湿地的特殊环境,配以或是挺水或是浮水的观花植物,更能体现其湿地特有的景观特点。唐山市可以应用的湿生观花植物有荷花,千屈菜,鸢尾,玉簪,荇菜等。如春赏鸢尾、荇菜花;夏观荷花、凤眼莲,秋游香蒲、芦苇荡等。临路方向可以浮水或低矮植物为主,使植物主体隔水相望,或在沿岸栽植宿根花卉、花灌木等,互为补充,增加景观效果。

3 唐山市人工湿地植物配置选种

在人工湿地构建中,水生植物,湿生植物,陆生植物都应该按一定比例配置,形成一个种群间相互协调、不同生态特征的植物各司其职、稳定性好、季相丰富的复层混交的植物群落,使植物在观赏性、生态性及经济性上达到有机结合。

通过以上分析,以唐山市某居住区人工湿地环境为例,研究植物配置的最佳组合。

水生植物——挺水植物选择香蒲,野慈姑,芦苇,芦竹,水葱,菖蒲,德国鸢尾,花菖蒲,黄菖蒲,荷花,千屈菜,水芹等;浮水植物选择浮叶慈姑,萍蓬草,芡实,菱,荇菜,槐叶萍等;沉水植物选择矮慈姑,苦草,黑藻,金鱼藻。如在水景观附近合理安排植物,可采用不同高度植物错落配置或相同高度不同颜色植物,如荷花有丰富的颜色,萍蓬草的花为黄色,而千屈菜的花为紫红色;合理利用不同种属植物开花时间差,避免所有植物都集中在短期内盛开,出现长时间枯萎期,导致景观价值降低。

湿生植物——垂柳,旱柳,加杨,元宝槭,瑞木,水杉,水松,落羽杉,枫杨,白蜡,桧柏以及夹竹桃等。在沿岸边缘带选种姿态优美的耐水湿地植物,如柳树、水杉、水松、迎春等进行种植,以低矮的灌木和高大的乔木相搭配,用美学原则组织其色彩、线条、姿态等,创造出丰富的水岸立面景色和水体空间景观对比构图效果,建立一个水与岸自然过渡区域。

陆生植物——采用乔灌草三层相结合的植物配置模式,种植一些豆科植物,上层植物选择落叶乔木毛白杨、臭椿、国槐、银杏,常绿乔木(侧柏、油松);中层植物选择:金银木、红瑞木、小叶黄杨、紫丁香等;下层植物选择铺地柏、金银花;地被植物不仅可以覆盖裸露的土面,保持水土,丰富植物群落在空间上的层次,还可以应用不同的植物,营造出规则式、自然式或者两者相结合的景观空间。

4 结束语

人工湿地环境中合理的植物配置,不仅在视觉效果上相互衬托,形成丰富而又错落有致的景观,而且对水体污染物处理的功能也能够互相补充。另外,在植物的配置方面,还应考虑尽量采用本地植物,选择乡土树种,根据水位的变化及水深情况构建植物群落,体现当地自然生态环境,保持地域性的生态平衡。而在此基础上建立的唐山市某居住区人工湿地植物筛选与配置,具有乡土化、经济性和地域性的特色,以期为本市和其他地区多种形式的人工湿地系统的植物配置提供示范作用。

参考文献

[1]Tennesse Valley Authority. River Basin Operations Water Resources, Destruction of Constructed Wetlandsfor Treatment of Municipal Wastewater,Monitory Report for the Period:Marc 1989,1990;5.

[2]李文英.几种常见湿地植物及其去污效果[J].湿地科学与管理,2007,3(2):63-64.

[3]张毅川,乔丽芳,陈亮明.城市湿地公园景观建设研究[J].重庆建筑大学学报,2006,28(6):18-23.

[4]王思元,牛萌.湿地公园的植物景观设计——以上海崇明岛西沙湿地公园为例[J].环境科学与管理,2009,34(7):137-140.

作者简介:刘红秀(1982-),女,硕士研究生,讲师,风景园林专业。

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